酸酐常见固化剂
酸酐常见固化剂使用的配方体系粘度低,使用期长,如需高温固化,酸酐常见固化剂固化物有良好热稳定性和电气性能。有机酸酐种类按结构可分为:芳香族酸酐、脂肪酸酐和卤化酸酐等类型。
1.酸酐类固化机理
酸酐固化环氧树脂的反应,需要树脂/酸酐体系中少量的醇和水、游离酸等促进剂,经加热才能缓慢的固化。因此,酸酐并不直接与环氧基作用发生化学反应,必须打开酸酐的环。
活泼氢对酸酐开环的影响
双酚A环氧中含有羟基,可以打开酸酐。一羟基产生一个羧基,多元醇可以把两个酸酐分子连接起来,起到交联作用。加入含羟基化合物如乙二醇、甘油、含羟基的低分子聚醚等,可以加速开环反应,水可以使酸酐产生两个羧基,因此湿度对酸酐固化有影响。
酯化反应:这是酸酐固化环氧树脂的主要反应,羧基与环氧基加成,生成酯基。酯化反应生成的羧基,进一步使酸酐开环,与环氧基反应,最后生成立体结构;在高温下,一些羧基可以催化环氧基开环,生成以醚键为主的结构。
三级胺(叔胺)对酸酐开环的影响
三级胺与酸酐形成一个离子对,环氧基插入此离子对,羧基负离子打开环氧基,生成酯键,并产生一个新的阴离子。例如2—乙基—4甲基咪唑和2、4、6—(N,N一二甲基氨甲基)—苯酚即K—54#(国外称DMP—30#)。
2.酸酐常见固化剂的品种
顺丁烯二酸酐(MA)及改性物
A.顺丁烯二酸酐:白色晶体,熔点52.8℃。其酸性强,固化速度快,用量为20—40%,固化物较脆和有毒。
B.70#酸酐:由丁二烯与顺丁烯二酸酐合成,毒性和挥发性小,用量为70—80%,固化条件是150℃,4H。浅黄色液体,粘度低。
产品应用:间苯二酚二(2-羟乙基)醚(芳香族二醇扩链剂HER)是一种对称的芳香族二醇扩链剂,它与MDI有着良好的配伍性。广泛应用于混炼型、浇注型、热塑型的PU弹性体制品。这种材料已经被证实能够较大限度地维持弹性体的持久性、弹性和可塑性,并把收缩性限制到较小,没有污染。同时,该材料除具有芳香族扩链的优点外,还避免了HQEE在稍微降温情况下迅速结晶现象的不足,提供了更好的可塑性、撕裂强度、初始强度、邵氏硬度、压缩变形、断裂变形以及低收缩性、抗切割、柔韧性好、防渗透性、熔点低、操作方便等特殊优点。如铸轮、密封件、压制垫、非粘结合轮胎、泥浆管内衬、滑板轮、鞋部件、饮料容器、氨纶以及软质和硬质包装材料等。
包装储运:纸板桶,内衬黑色塑料袋;20公斤装。
比重,100℃时1.16
水分%≤0.2
比热卡/克 /℃ 0.4
熔融密度100℃克/毫升 1.16
熔融粘度100℃, cp 13.5
容器密度(松散)克/毫升 0.51
容器密度(压紧)克/毫升 0.62
C.647#酸酐:由双环戊二烯与顺丁烯二酸酐合成。浅黄色液体,用量为80—90%。固化条件150—160℃,8H。
D.308桐油酸酐:由桐油改性的顺丁烯二酸酐。用量为100—200%,固化物柔软,延伸性好,耐热差。固化条件:100—120℃,6—10H。
E.甲基内次甲基四氢邻苯二甲酸酐(MNA):浅黄色液体,熔点为12℃以下,用量为80%,其固化物HDT为160℃,粘度为138厘泊,沸点>250℃。
“酸酐就是酸性氧化物”这句话在一定范围内是对的。酸酐是酸脱水形成的,而酸性氧化物是与碱反应生成盐和水的氧化物,从概念上看,二者是不可等同的。在无机化学中酸酐是酸脱水形成的,且绝大多数为氧化物,所以二者可以等同,但有机化学中,很多有机酸脱水后都不是氧化物,如:醋酸(CH3COOH)脱水形成醋酸酐((C4H6O3,(CH3CO)2O),所以也就不可能是酸性氧化物了。
无机酸中非金属的同价态氧化物就是含氧酸的酸酐了。例如,碳酸中碳的化合价是+4,那么它的酸酐就是二氧化碳。
有机酸可以用去掉水的方法,就是先在酸前面加上化学计量数把氢离子配成偶数(原先是偶数就不用了)再去掉一个或几个H2O。例如:CH3COOH(数字为下角标,下同)中只有1个氢离子先在前面加上化学计量数2,再去掉一个H2O,得到的(CH3CO)2O就是它的酸酐了;同样道理,如果有3个氢离子,就加上化学计量数2,再去掉3个水。
氧化铝就是Al(OH)3脱水生成的,因为氢氧化铝可以写成HAlO2·H2O(偏铝酸),而脱了水就是氧化铝{2HAlO2·H2O=Al2O3·2H2O(脱水)→Al2O3}。
文章版权:张家港雅瑞化工有限公司
http://www.zjgyrchemical.com
